МЕРЕЖЕВІ ТОПОЛОГІЇ: ПОНЯТТЯ, ТИПИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА, ПРИКЛАДИ - ТЕХНОЛОГІЯ - 2025

Мережеві топології - це різні компонування пристроїв, таких як маршрутизатори, комп'ютери, принтери та різні з'єднання, які можуть існувати в мережі. Їх можна проілюструвати графічно.

Тому вони посилаються на фізичне або логічне проектування комп'ютерної мережі. Вони визначають спосіб розміщення різних вузлів і спосіб їх взаємозв'язку. Так само вони можуть описати, як передаються дані між цими вузлами.

Джерело: Автор SilverStartalk - Зроблено за допомогою Dia, CC BY 2.5, https://en.wikipedia.org/w/index.php?curid=7654281

Як топологія мережі, так і відносні місця розташування джерела та пункту призначення потоків трафіку в мережі визначають оптимальний шлях для кожного потоку та ступінь, в якому існують надмірні варіанти маршруту у разі відмови.

Існує два типи мережевих топологій. Логічна топологія заснована на моделі передачі даних через різні пристрої в мережі. З іншого боку, фізична топологія базується на фізичному дизайні комп'ютерів, підключених до мережі.

Організація мережі

Топологія мережі дуже важлива при визначенні її продуктивності. Це спосіб організації мережі, який містить логічний або фізичний опис того, як налаштовані пристрої та з'єднання для з'єднання між собою.

Існує чимало способів організації мережі, кожен з яких має різні переваги та недоліки, деякі з яких є кориснішими за інші за певних обставин.

Концепція

Мережеві топології відносяться до того, як різні пристрої та з'єднання в мережі організовані між собою. Ви можете думати про мережу як про місто, а про топологію як про мапу маршруту.

Так як існує багато способів організації та обслуговування міста, таких як забезпечення того, що дороги можуть полегшити проїзд між частинами міста, де розміщується найбільше трафіку, існує декілька способів організації мережі.

Кожна топологія має свої переваги та недоліки. Відповідно до вимог організації, певні конфігурації можуть пропонувати більш високий рівень безпеки та підключення.

Топологію слід розглядати як віртуальну структуру мережі. Ця форма не обов'язково відповідає реальній фізичній компоновці пристроїв у мережі.

Ви можете придумати комп’ютери в домашній мережі, які можна було б розташувати по колу. Однак навряд чи існує там кільцева топологія.

Вибір топології

Менеджери мають набір альтернатив, коли шукають реалізувати топологію для мережі. Це рішення повинно враховувати пропорцію компанії, її бюджет та цілі.

У практичному управлінні мережевою топологією виникають різні види діяльності, такі як загальний нагляд за роботою, візуальне представлення та управління топологією.

Найголовніше - зрозуміти потреби та цілі, щоб встановити та керувати мережевою конфігурацією найбільш підходящим для компанії способом.

Вибір правильної конфігурації для операційної моделі організації може підвищити продуктивність, а також полегшити усунення несправностей, усунення несправностей та більш ефективне розподілення мережевих ресурсів для забезпечення відмінного здоров’я мережі.

Важливість

Дизайн мережі важливий з кількох причин. Головним чином, вона відіграє фундаментальну роль у тому, наскільки добре та як працюватиме мережа.

Добре керована мережева топологія покращує ефективність передачі даних та енергії, що допоможе знизити витрати на обслуговування та експлуатацію.

Макет і дизайн мережі демонструються за допомогою діаграми, створеної програмним забезпеченням мережевої топології.

Ці діаграми є критичними з ряду причин, особливо з тим, як вони можуть забезпечити візуальне зображення фізичних та логічних конструкцій, дозволяючи адміністраторам під час усунення несправностей бачити зв’язки між пристроями.

Організація мережі може зробити або порушити мережеве підключення, функціональність та захист від простоїв.

Види та їх характеристика

- Фізичні топології

Це стосується конструкції взаємозв'язків між пристроями та фізичними з'єднаннями мережі, такими як кабель (DSL, Ethernet), мікрохвильова піч або оптоволокна.

Існує кілька загальних фізичних топологій, як показано на наступній ілюстрації та описано далі.

Джерело: Jugandi

Автобусна мережа

Кожен пристрій з'єднаний послідовно по лінійному шляху. Ця організація сьогодні зустрічається головним чином у широкосмугових проводових мережах.

Зоряна мережа

У цій мережі центральний пристрій безпосередньо підключений до всіх інших пристроїв. Локальні мережі (локальні мережі), які використовують комутатори Ethernet, наприклад, більшість провідних офісних мереж, мають зіркову конфігурацію.

Кільцева мережа

У цій конфігурації пристрої з'єднані в мережу як коло. Деякі мережі будуть надсилати сигнал лише в одному напрямку, а інші зможуть надсилати сигнал в обох напрямках.

Ці двонаправлені мережі є більш надійними, ніж автобусні мережі, оскільки сигнал може рухатися в будь-якому напрямку, щоб досягти пристрою.

Сітка сітка

Ця мережа пов'язує з'єднання з пристроями таким чином, що між принаймні деякими точками мережі доступно кілька маршрутів.

Мережа є частково мережевою, коли лише деякі пристрої підключені до інших, і повністю пов'язана, коли всі пристрої мають пряме з'єднання з усіма іншими.

Багаторічна сітка підвищує стійкість до відмов, але також збільшує вартість.

Сітка дерева

Також його називають зіркою зірок, це мережа, де в зірковій конфігурації з'єднані різні топології зірок.

Багато великих мереж комутації Ethernet, такі як мережі між різними центрами обробки даних, мають деревоподібний характер.

Гібридна мережа

Це суміш двох або більше топологій. Наприклад, якщо один офіс використовує топологію шини, а інший використовує топологію зірок, з'єднання цих двох топологій призведе до гібридної топології: топології шини та топології зірок.

- Логічні топології

Логічна топологія мережі є дещо стратегічнішою та абстрактнішою. Він, як правило, полягає у досягненні концептуального розуміння того, як і чому мережа організована так, як вона є, і як дані рухаються через неї. Це стосується логічного зв’язку між пристроями та з'єднаннями.

Логічний зв'язок буде відрізнятися від фізичного маршруту, коли інформація може зробити невидимий стрибок у проміжних точках.

В оптичних мережах оптичні мультиплексори (ADM) створюють логічні оптичні шляхи, оскільки перехід ADM не видно вузлам кінцевої точки.

Мережі, що складаються з віртуальних схем, матимуть фізичну топологію відповідно до реальної області зв'язку, наприклад кабелю, і логічну топологію на основі схем.

Іноді логічна топологія відповідає конфігурації так, як бачить її користувач, що означає мережеве підключення.

Мережі IP та Ethernet

Дві найпоширеніші сьогодні мережі - IP та Ethernet - повністю переплетені на рівні з'єднання, оскільки будь-який користувач може підключитися до будь-кого іншого, якщо тільки не введено певних засобів, таких як брандмауер, для блокування небажаних з'єднань.

Повна підключення обумовлена ​​протоколами, які обробляються в мережі, такими як Ethernet, а не фізичною топологією мережі як такої. З цієї причини будь-яка фізична мережа топологія може здатися людині повністю переплетеною.

Приклади

Автобусна мережа

Топології автобусної мережі на базі кабельних мереж Ethernet відносно прості та недорогі в установці, хоча проміжки обмежені максимальною довжиною кабелю.

Наприклад, припустимо, шинна мережа, яка складається з чотирьох комп'ютерів: PC-A, PC-B, PC-C і PC-D.

Якщо PC-A надсилає дані на ПК-C, всі ці комп'ютери в мережі отримуватимуть ці дані, але лише PC-C прийме їх. Якщо PC-C реагує, тільки повернуті дані приймають PC-A.

Об'єднання двох кабелів шини може досягти розширення, але ця топологія найкраще працює з обмеженою кількістю пристроїв, як правило, менше ніж дванадцять пристроїв на одній шині.

Зоряна мережа

Топології зіркової мережі поширені в домашніх мережах, де центральною точкою з'єднання може бути маршрутизатор або мережевий концентратор.

Кабелі Ethernet з неекранованої крученої пари (UTP) зазвичай використовуються для підключення пристроїв до концентратора, хоча також можна використовувати коаксіальний або волоконно-оптичний кабель.

Зіткнувшись з топологією шини, мережа зірок зазвичай вимагає більшої кількості кабелів.

Кільцева мережа

Топології кільцевої мережі найчастіше зустрічаються в університетах, хоча ними також користуються деякі комерційні компанії.

Як і топологія шин, ця топологія більше не діє в останніх мережах. IBM реалізувала це в принципі, щоб мати змогу подолати існуючі недоліки шини топології.

Якщо у вас підключено велику кількість пристроїв, для "оновлення" сигналів даних під час проходження по мережі слід використовувати ретранслятори.

Сітка сітка

Мережеві мережеві топології є типовими для Інтернету та певних широкосмугових мереж (WAN).

Дані можуть передаватися за допомогою логіки маршрутизації, яка визначається встановленими критеріями, такими як "уникати розірваних зв’язків" або "маршрут з найкоротшою відстані".

Сітка дерева

Його часто використовують у широких мережах (WAN). Вони ідеально підходять для групових робочих станцій.

Ви можете легко досягти та підтримувати розширення пристрою, розширюючи топології шини та зірки.

Виявлення помилок також є простим, але ці системи, як правило, є інтенсивними для кабелів і затратні.

Список літератури

1. Маргарет Руус (2019). Топологія мережі. Techtarget. Взято з: searchnetworking.techtarget.com.
2. Dns Stuff (2019). Що таке мережева топологія? Кращий посібник з типів та діаграм. Взято з: dnsstuff.com.
3. Фінян (2017). Уважніший погляд на мережеву топологію. Взято з: blog.finjan.com.
4. Примітки про комп'ютерні мережі (2019). Мережеві топології, пояснені прикладами. Взято з: computernetworkingnotes.com.
5. Техопедія (2019). Мережева топологія Взяті з: plasmapedia.com.
6. Навчатися до ночі (2019). Типи мережевої топології. Взято з: studytonight.com.